Contador Binario De 4 Y 8 Bits 1o274e

Contador binario de 4 y 8 bits. Objetivo de la práctica: Comprobar en el laboratorio un circuito contador binario de 4 y 8 bits. Diseñar un contador de 10 décadas, utilizando 2 contadores 74LS193, 2 exhibidores (display) y 2 decodificadores BCD de 7 segmentos 74LS47. Material necesario: Una fuente de voltaje de 5V 9 diodos emisores de luz (LED) Las siguientes resistencias: Una de 1Kohms (R1), cuatro de 220ohms (R2), una de 22Kohms (R3) y nueve de 330ohms (R5) Un preset de 1Mohm (R4) Un push botton (reset o reinicio) 2 tablillas de conexiones (protoboard) Los siguientes circuitos integrados (TTL): Un LM555, dos 74LS193, dos 74LS47, un 74LS04 y un 74LS21 Un capacitor de 1microFarad Alambre para conexiones. Un desarmador pequeño (para ajustar el preset) Manual ECG Semiconductors CONTADOR 74193 (LS193/HC193) la Figura 8.1, muestra el símbolo lógico y la descripción de entrada y salida del contador 74193. Este contador puede describirse como un contador ascendente/descendente preiniciable MOD-16, con conteo sincrónico, preiniciación asincrónica y reiniciación maestra asincrónica.

FIGURA 8.1. Contador ascendente/descendente preiniciable 74193. a) Símbolo lógico, b) Descripción entrada/salida y c) Tabla de selección de modos. Descripción de la función de cada entrada y salida: ENTRADAS DE RELOJ U Y D. El contador responderá a las TPP (Transición de Pendiente Positiva) en una de las dos entradas de reloj. U es la entrada de reloj de conteo ascendente. Cuando se apliquen los pulsos a esta entrada, el contador se incrementará (contará hacia arriba) en cada TPP hasta llegar a un conteo máximo de 1111; entonces se recicla a 0000 y vuelve a comenzar. D es la entrada de reloj de conteo descendente. Cuando se apliquen los pulsos a esta entrada, el contador decrementará (contará hacia abajo) en cada TPP hasta llegar a un conteo mínimo de 0000; entonces se recicla a 1111 y vuelve a comenzar. De este modo se usará una entrada de reloj para contar en tanto la otra esté inactiva (se conserva en ALTO). REINICIACIÓN MAESTRA (MR). Esta es una entrada asincrónica activa en ALTO que reinicia al contador en el estado 0000. MR es un reiniciador de CD (corriente directa), de manera que tendrá al contador en 0000 en tanto que MR=1. También elimina todas las otras entradas. ENTRADAS PREINICIABLES. Los multivibradores , MVB (flip-flop), del contador pueden preiniciarse en los niveles lógicos presentes en las entradas de datos paralelas P0-P3, pulsando momentáneamente la entrada de carga paralela PL' de ALTO a BAJO. Esta es una preiniciación asincrónica que elimina la operación de conteo. No obstante, PL' no tendrá efecto si la entrada MR se encuentra en su estado activo ALTO. SALIDAS DEL CONTEO. El conteo regular siempre está presente en las salidas Q0-Q3 de los MVB, donde Q3 es el bit menos significativo (LSB, por sus siglas en inglés) y Q0 es el bit más significativo (MSB, por sus siglas en inglés).

SALIDAS FINALES DEL CONTEO. Estas salidas se utilizan cuando dos o más unidades del 74LS193 se conectan como contador con etapas múltiples, para producir un número MÓD mayor. En el modo de conteo ascendente, la salida TC'U del contador de orden inferior se conecta a la entrada U del siguiente contador de orden superior. En el modo de conteo descendente, la salida TCD del contador de orden inferior se conecta a la entrada D del siguiente contador de orden superior.

TCU es el conteo ascendente final (también llamado acarreo). Se genera en el 74193 utilizando la lógica que se muestra en la Figura 8.2 a). Evidentemente TC'U será BAJO sólo cuando el contador se encuentre en el estado 1111 y U sea BAJO. Así, TC'U permanecerá en ALTO cuando el contador cuente hacia arriba de 0000 a 0001. En la siguiente TPP de U, el conteo pasa a 1111, pero TC'U no pasa a BAJO sino hasta que U retorna a BAJO. La siguiente TPP en U recicla el contador a 0000 y también ocasiona que TC'U retorne a ALTO. Esta TPP en TC'U ocurre cuando el contador se recicla de 1111 a 0000 y se puede utilizar para cronometrar un segundo contador ascendente 74193 a su siguiente conteo superior. TC'D es la salida del conteo descendente final (también llamado préstamo). Se genera como se muestra en la Figura 8.2 b). Normalmente es ALTO y no pasa a BAJO sino hasta que el contador haya contado hacia abajo hasta el estado 0000 y D sea BAJO. Cuando la siguiente TPP en D recicla el contador a 1111, ocasionando que TCD retorne a ALTO. Esta TPP en TCD se puede usar para cronometrar un segundo contador descendente 74193 en su siguiente conteo inferior. DIRECCIÓN DEL CONTEO (+ o -). Las entradas CTU y D se muestran como dos etiquetas distintas porque tienen efectos internos diferentes. Primero se considerará la etiqueta superior. Esta etiqueta para la entrada CTU es 2+. El signo (+) indica que una TPP en esta entrada incrementará en 1 el conteo; en otras palabras, causará que el contador cuente de manera ascendente. Del mismo modo, la etiqueta superior para la entrada D tiene un signo (-) para señalar que esta entrada disminuye en 1 el valor del conteo; en otras palabras, causa que el conteo sea descendente. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL •

Armar el siguiente circuito:

Circuito topológico 1. Contador binario de 0 a 15.

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Ajustar la resistencia en el preset con el desarmador de tal forma que se pueda observar el conteo binario en los LED. Comprobar la numeración binaria de 0 a 15. Conectar P1 y P2 (terminales 1 y 10) a VCC. Desconectar PL' (terminal 11) de VCC y conectarla a TC'U (terminal 12). Observar y anotar lo que sucede en los LED. Regresar P1 y P2 a GND (tierra) y desconectar PL' de TC'U y conectar PL' a VCC. Conectar la señal de reloj a D (terminal 4, conteo descendente) y U (terminal 5, conteo ascendente) a VCC. Observar y comprobar el conteo binario descendente de 15 a 0. Conectar P1 y P2 a VCC (terminales 1 y 10), desconectar PL' de VCC (terminal 11) y conectarla a TC'D (terminal 13). Anotar lo que sucede. Armar el siguiente circuito:

Circuito topológico 2. Contador binario de 0 a 255.

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Observar el conteo binario ascendente en los 8 LED. Realizar las conexiones necesarias para que el conteo binario sea descendente (de 255 a 0) Armar el siguiente circuito:

Circuito topológico 3. Circuito que cuenta de 0 a 99.

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Con el desarmador modificar la resistencia del preset y al mismo tiempo observar los exhibidores (display).

Como las salidas Q0 Q1 Q2 Q3, realizan conteo binario de 0 a 15 y para un conteo decimal nada más se necesita de 0 a 9; entonces se le adapta una compuerta Y (AND) de 4 entradas al contador, de tal forma que cuando se encuentre el conteo en 10b (1010) se ajusta la conexión con dos inversores para poder activar la compuerta Y y su salida se utiliza para activar a MR (reiniciación maestra), para poder llevar al contador a 0000 obteniendo un ciclo en el contador de 0 a 9.Esta misma salida invertida incrementará el contador de las decenas (contador 2). Usando el 74LS192 el diseño se hubiera facilitado mucho. De esta misma manera se obtiene el ciclo de 0 a 9 para las decenas, cual se observa en el logigrama siguiente: